山东省济南第一中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题

济南一中2022级高三上学期期中学情检测 物理试题参考答案 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。） 1. 【答案】B 【详解】A．加速度的定义式，采用了比值定义法，故A正确； B．不需要考虑物体大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了理想模型法，故B错误； C．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，故C正确； D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确。 由于本题选择错误的，故选B。 2. 【答案】B 【详解】AB．锥体的高度减小，重心逐渐降低，且重力势能减小，故A错误，B正确； CD．只有重力做功，锥体的机械能不变，故CD错误；故选B。 3. 【答案】C 【详解】A．开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力为900N，人的重力也为900N，选项A错误； B．b到c过程中，人对板的压力先小于人的真实重力，后大于人的真实重力，则人先处于失重状态后处于超重状态，选项B错误； C．离开板后人只受重力的作用，处于完全失重状态，选项C正确； D．b点对应时刻弹力与重力的差值要小于c点对应时刻弹力与重力的差值，则人在b点对应时刻的加速度要小于在c点对应时刻的加速度，选项D错误。故选C。 4. 【答案】A 【详解】A．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为。故A正确； BC．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是。故BC错误； D．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg。故D错误。故选A。 5. 【答案】C 【详解】A．由图可知，a车匀速直线运动的速度为 故A错误； B．t=3s时a车和b车到达同一位置而相遇，直线a和曲线b刚好相切，说明两者的速度相等，故B错误； C．t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，即此时b车的速度 vb=va=2m/s 由加速度定义式得b车加速度为 D．时a车在4m处，b在原点，两车的距离为4m，D错误。故选C。 6. 【答案】D 【详解】AB．小球在图示位置时的受力分析如图所示 则小球所受合外力提供向心力，即 以上两式联立，解得 故AB错误； CD．若小球在A点时，则圆环对小球的支持力提供向心力，圆环对小球的静摩擦力与重力等大反向，即 ， 联立，解得 ，故C错误，D正确。故选D。 7. 【答案】B 【详解】若位于N点、带正电的检验电荷受到的库仑力沿NO方向，则M点的电荷对检验电荷的静电力是斥力，所以M点的电荷是正电荷，设ON间距为x，则PN间距为 MN间距为 ，且 可得 ，故B正确，ACD错误。故选B。 8. 【答案】B 【详解】由于小球C与小球A质量相等，发生弹性正碰，则碰撞后交换速度，若在A与B动量相等时，B与挡板碰撞，B碰撞后速度与A大小相等、方向相反，当两者速度同时减至零时，弹簧的弹性最大，最大值为 当B的速度很小（约为零）时，B与挡板碰撞时，当两球速度相等弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，以C的初速度方向为正方向，则由动量守恒定律得 解得 由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为 解得 则最大的弹性势能的范围为。故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。） 9. 【答案】BD 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 可得，A正确； B．根据公式 ，可得，B正确； D．根据公式 ，可得 ，D正确； C．甲、乙卫星的质量未知，故无法确定甲、乙卫星受到的万有引力大小之比，C错误。 故选BD。 10. 【答案】BC 【详解】AB．当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦后，A、B会发生相对滑动，由图乙可知，B的最大加速度是，即拉力时，A、B发生相对滑动，当时，A、B保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故B正确，A错误； CD．当时，对B，根据牛顿第二定律得 对A，根据牛顿第二定律得 联立解得 故C正确，D错误。故选BC。 11. 【答案】AB 【详解】A．物件速度最大时做匀速运动，根据平衡条件，牵引力大小为 则此时最大速度为 故A正确； B．内，根据动能定理 解得 故B正确； C．摩擦力对物件做的功为 故C错误； D．物件机械能的增量 故D错误。故选AB。 12. 【答案】AD 【详解】A．对小球和小物块组成的系统，杆对物块的支持力不做功，绳子拉力为内力，所以只有重力做功，机械能守恒，故 A正确； B．小物块下滑过程绳子拉力先做正功，设绳子与物块速度方向的夹角为，对小球和小物块的速度沿绳和垂直绳子方向分解得 当时，拉力对物块做正功时物块速度变大，而小球速度先增大后减小，所以小球速度为零时达到了最低点，即小球速度达到最大时加速度为零，重力等于拉力，而不是最低点，故B错误； C．小球运动到最低点时物块的速度为，根据动能定理得 解得 ，故C错误； D．当小物块沿杆下滑距离为L时，设小球的速度为，物块的速度为，根据速度得分解可知 根据机械能守恒得 解得 ，故D正确。故选AD。 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. （6分）【答案】 ①. ②. BC ③. C 【详解】（1）[1]图乙中F是根据平行四边形法则得到的力F1和F2的合力的理论值；F′是用一个弹簧秤拉橡皮筋时的拉力，方向一定沿AO方向，是力F1和F2的合力的实际测量值； （2）[2] A．橡皮条不一定要和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，选项A错误； B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，选项B正确； C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度，选项C正确； D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定都小于只用一个测力计时的拉力，选项D错误。故选BC。 （3）[3]若保持弹簧测力计F1的拉力方向不变，为保证结点的位置不变即合力不变，作出平行四边形如图，由于刚开始∠BOC小于90°，随着OC的转动，发现垂直的时候F2最小，可见弹簧测力计F2的拉力应变小再变大，故选C。 14. （8分）【答案】 ①. B ②. 1.19 ③. ④. 【详解】（1）[1]AC．由弹簧测力计可以读出拉力的大小，所以不需要天平测出沙和沙桶的质量，以及不需要小车的质量须远大于沙桶和沙的质量，故AC错误； B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确； D．应当先接通电源，再释放小车，故D错误； （2）[2]由题意可知，相邻两个点之间的时间间隔 由逐差法可得小车的加速度 （3）[3][4]由图可知，当弹簧测力计为是，小车的加速度刚好为0，则由平衡条件得 由牛顿第二定律得 解得 15. （9分）【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据牛顿第二定律可得 --------（2分） 代入数据解得 --------（1分） （2）根据运动学公式 --------（2分） 解得 --------（1分） （3）根据牛顿第二定律 --------（1分） 根据运动学公式 --------（1分） 代入数据联立解得 --------（1分） 16. （9分）【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）小球和物块系统动量守恒 --------（2分） 得 --------（1分） （2）最低点拉力最大为，则 --------（2分） 得 --------（1分） （3）根据机械能守恒 --------（2分） 解得 --------（1分） 17. （12分） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）运动员从B点起跳，做斜抛运动，如图 运动员从B点起跳时竖直方向的速度大小为 --------（1分） 运动员在空中速度最小时，则竖直速度减为零，则用时间 --------（2分） （2）运动员起跳时沿垂直斜面方向的初速度 --------（1分） 重力加速度在垂直斜面方向的分加速度大小为 --------（1分） 离斜面最远时，垂直斜面方向的速度为零，则离斜面的最远距离 --------（2分） （3）离斜面最远时，运动的时间 由于运动时间的对称性，则运动员落到C点的时间 --------（1分） 运动员落到C点的水平方向速度大小为 --------（1分） 运动员落到C点的竖直方向速度大小为 --------（1分） 运动员落到C点的速度大小 --------（2分） 18. （16分） 【答案】（1）1kg；（2）0.4；（3）2.5m/s， 【详解】（1）由牛顿第三定律知，c到达弧面最低点时a对c的支持力为 方向向上，设c到达弧面最低点时速度为v，由动能定理得 --------（2分） 由牛顿第二定律得 --------（2分） 解得 --------（1分） （2）a不固定，c从最高点滑至最低点a、c组成的系统，水平方向动量守恒 --------（1分） 机械能守恒 --------（1分） b、c相互作用过程，b、c组成的系统，动量守恒 --------（1分） 由能量守恒定律 --------（1分） 解得 --------（1分） （3）设b与挡板发生第一次碰撞时速度为，第一次碰后至第二次碰撞，b先向左运动后向右运动，加速度保持不变，根据匀变速直线运动的对称性可知第二次碰前速度 --------（1分） 同理 故每次碰撞，挡板对b的冲量均为 --------（1分） 从c滑上a至两者静止，对a、c由动量定理 --------（1分） 从c滑上b至b第一次碰挡板前，由动量守恒定律 --------（1分） 解得 设c滑上b前b到挡板的距离为d，对b，从c滑上b至b第一次碰挡板前，由动能定理 --------（1分） 挡板到平台边缘的距离 --------（1分） 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$第 1 页，共 8 页 济南一中 2022 级高三上学期期中学情检测 物理试题 本试卷满分 100 分 考试时间 90分钟 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到答题卡相应位置，认真核对条形码上 的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用 2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5毫米黑 色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共 8小题，每小题 3 分，共 24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、 极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的 是（ ） A. 加速度的定义式 v a t  =  ，采用了比值定义法 B. 在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法 C. 根据速度定义式 x v t  =  ，当 t 非常小时， x t   就可以表示物体在 t 时刻 瞬时速度，这里 采用了极限法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作 匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 2. 山东省科技馆的科技大篷车来济南一中了！其中一项展示如图所示，两块三角形的木板 B、 C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在 A处，底边向两边分开。一个锥体置于 A处，放 手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了 B、C板的高处。不计一切阻力，在上 述过程中（ ） A. 锥体的重心逐渐升高 B. 锥体的重力势能逐渐减小 C. 锥体的机械能逐渐增大 D. 锥体的机械能逐渐减小 3. 图甲是济南一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的 O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上 a、b两点的纵坐标分 的 第 2 页，共 8 页 别为 900N 和 300N，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（ ） A. 尚清华的重力可由 b点读出，为 300N B. 尚清华在 b到 c的过程中先处于超重状态再处于失重状态 C. 尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态 D. 尚清华在 b点对应时刻的加速度大于在 c点对应时刻的加速度 4. 孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静 止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为 θ，瓦片质量为 m，重力加 速度为 g，则（ ） A. 每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5 sinmg  B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5 cosmg  C. 椽子对瓦片支持力的合力大小为mg D. 椽子对瓦片作用力的合力大小为 cosmg  5. 在公路上行驶的国产红旗轿车 a 和比亚迪电动轿车 b，其位置随时间变化的图像分别为图 中直线 a和曲线 b﹐已知比亚迪电动轿车的加速度恒定，在1s时速度为6m/s ，在3s时直线 a 和曲线 b相切，则（ ） A. a做匀速直线运动，速度大小为 8 m/s 3 B. 3s时国产红旗轿车 a和比亚迪电动轿车 b相遇但速度不同 C. 比亚迪电动轿车做匀减速直线运动且加速度大小为 22m/s D. 1s时两车的距离为 2m 6. 如图所示，一半径为 R的圆环处于竖直平面内，A是与圆心等高点，圆环上套着一个可视 为质点的、质量为 m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心 O的连线与竖直 方向的夹角记为 θ，转速不同，小球静止在圆环上的位置可能不同。当圆环以角速度 ω匀速 转动且小球与圆环相对静止时（ ） o 第 3 页，共 8 页 A. 若圆环光滑，则角速度 tan g R   = B. 若圆环光滑，则角速度 tang R   = C. 若小球与圆环间的摩擦因数为 μ，且小球位于 A点，则角速度 ω可能等 g R   = D. 若小球与圆环间的摩擦因数为 μ，且小球位于 A点，则角速度 ω可能等于 g R   = 7. 如图所示，P为直角三角形 OMN的 OM边上的一点， 30NMP MNP = = ，PC垂直于 MN，M、P两点固定着两个点电荷，固定于 P点的是电荷量为 Q的负电荷。已知位于 N点、 带正电的检验电荷受到的库仑力沿 NO方向，则 M处点电荷（ ） A. 带正电、电荷量为 2Q B. 带正电、电荷量为 3Q C. 带负电、电荷量为 2Q D. 带负电、电荷量为 3 3 Q 8. 如图所示，在光滑水平面上，质量为 m的小球 A和质量为 1 2 m的小球 B通过轻弹簧相连并 处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为 m的小球 C以初速度 0v 沿 AB连线向右匀速 运动，并与小球 A发生弹性碰撞。在小球 B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出）， 当小球 B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终 处于弹性限度内，小球 B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球 B的速度大小不变，但方向相反。 则 B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值可能是（ ） A. 2 0 2 3 mv B. 2 0 1 4 mv C. 2 0 1 9 mv D. 2 0 1 12 mv 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 9. 如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的速率分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动， 以下说法正确的是（ ） 第 4 页，共 8 页 A. 甲、乙卫星的轨道半径之比等于 1∶4 B. 甲、乙卫星的运行周期之比等于 1∶2 C. 甲、乙卫星受到的万有引力大小之比等于 1∶1 D. 甲、乙卫星的向心加速度大小之比等于 2∶1 10. 如图甲所示，物块 A叠放在木块 B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间 的动摩擦因数 μ＝0.2，现对 A施加一水平向右的拉力 F，测得 B的加速度 a与拉力 F的关系 如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g＝10 m/s2）（ ） A. 当 F<24 N 时，A、B都相对地面静止 B. 当 F>24 N 时，A与 B发生相对滑动 C. A的质量为 4 kg D. B的质量为 3 kg 11. 某物流站点采用如图甲所示装置运送大物件，电动机通过跨过定滑轮的绳子与斜面上的物 件相连，电动机启动后以额定功率工作，牵引物件沿斜面上升，5s 时速度达最大值，物件运 动的 v t− 图像如图乙所示。已知斜面倾角为30，物件质量为400kg，物件与斜面间的动摩擦 因数为 3 2 ，电动机额定功率为10kW，重力加速度大小取 210m / sg = ，绳子质量不计，则 0~5s 内（ ） A. 物件的最大速度是2m / s B. 物体沿斜面向上运动了9.84m C. 摩擦力对物件做的功为29520J D. 物件机械能的增量19680J 12. 如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过两个轻质光滑小定滑轮 1O 、 2O ，一端与一小球连接， 另一端与套在足够长的光滑固定直杆上的小物块连接，小球与小物块的质量均为 m，直杆与 两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角为 60 = ，直杆上 C点与两定滑轮均在同一高 度，C点到定滑轮 1O 的距离为 L，重力加速度为 g，小球运动过程中 不会与其他物体相碰，不计一切摩擦。将小物块从 C点由静止释放， 则下列说法正确的是（ ） A. 小球和小物块系统机械能守恒 B. 小球运动到最低点时，绳子拉力等于 mg 第 5 页，共 8 页 C. 小球运动到最低点时，小物块的速度大小为 ( )3 1 gL+ D. 当小物块沿杆下滑距离为 L时，其速度大小为 4 3 5 gL 三、非选择题（本题共 6 小题，共 60 分） 13. （6 分）某学习小组用“等效法”验证力的平行四边形定则的实验，所用器材有：方木板一 块，白纸，弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个），如 图甲所示。按照正确的实验步骤，作出两只弹簧测力计的拉力 F1 和 F2 的图示，并用平行四边 形定则求出合力 F，按同一标度作出只用一只弹簧测力计拉橡皮条时的作用力 F′的图示，如 图乙所示。 （1）图乙中_________（填 F或 F′）与 OA在一条直线上； （2）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有________。 A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B.重复实验再次进行验证时，结点 O的位置可以与前一次不同 C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 （3）若甲图中的∠BOC小于 90°，现保持结点 O点的位置及细绳 OB的方向不变，将拉 OC 细绳的弹簧测力计以 O为轴沿逆时针方向在图示平面内缓慢转至使 OC细绳沿水平向右的方 向的过程中，拉 OC细绳的弹簧测力计的示数________。 A.先变大后变小 B.变大 C.先变小后变大 D.变小 14. （8 分）用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹 簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。 第 6 页，共 8 页 （1）下列关于该实验 操作说法中正确的是_______________。 A.必须用天平测出沙和沙桶的质量 B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C.小车的质量须远大于沙桶和沙的质量 D.应当先释放小车，再接通电源 （2）利用打点频率为 50Hz 的打点计时器，得到的一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间 还有四个点未画出） 则在该次实验中，小车运动的加速度大小为______________ 2m / s（结果保留三位有效数字）。 （3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步 骤，则该同学作出的小车的加速度 a与弹簧测力计示数 F的图像如图所 示，则实验中小车受到的摩擦力大小为___________，小车的质量为 __________。 15. （9 分）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成 24° 角，长度 1 4ml = ，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开 始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为 2 9 m= ，货物可视为质点（取cos24 0.9 = ，sin 24 0.4 = ， 重力加速度 210m / sg = ）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度 1a 的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度 v的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过 2m/s，求水平滑轨的最短长度 2l 。 第 7 页，共 8 页 16. （9 分）一质量 4kgM = 的小物块，用长 1ml = 的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。 一质量 1kgm = 的粘性小球以速度 0 15m / sv = 水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块 相互作用时间极短，不计空气阻力，重力加速度 g取 210m / s 。求： （1）小球粘在物块上 瞬间，小球和物块共同速度 v的大小； （2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力 TF 的最大值； （3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度 h。 17. （12 分）第十四届全国冬季运动会于 2 月 17 日在内蒙古开幕。跳台滑雪是其中的项目之 一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图甲所示，图乙为 简化后的跳台滑雪赛道示意图，AD段为助滑道，DB为起跳区，与水平面的夹角 30 = ，BC 段为倾角 30 = 的着陆坡。一运动员从助滑道的起点 A由静止开始下滑，到达起跳点 D时， 借助设备和技巧，以与水平方向成 30°角（起跳角）从 B点起跳，最后落在着陆坡面的 C点。 已知该运动员在 B点的起跳速度为 20m/s，不计空气阻力，重力加速度 210m / sg = 。求： （1）运动员在空中运动多长时间速度最小？ （2）运动员离开着陆坡面的最大距离是多少？ （3）运动员落到 C点的速度大小。 第 8 页， 共 8 页 18. （16 分）如图所示，半径 0.6mr = 、质量 3kgam = 的四分之一圆弧槽a（弧面光滑）置于 光滑平台上，弧面最低点的切线水平、最高点的切线竖直；平台右侧光滑水平面上有一质量 2kgbm = 、长 1.5mL = 的长木板b ，其上表面与平台等高。将 a固定，滑块 c从a弧面最高点 由静止释放，到达弧面最低点时对 a的压力为30N。解除对a的固定， c从a弧面最高点由静 止释放， c滑至b 中点时相对b 静止。重力加速度大小取 210m / sg = 。 （1）求滑块 c的质量； （2）求 c与b 间的动摩擦因数； （3）若在b 右侧某一位置处固定一竖直挡板，b 与挡板发生三次碰撞后停在平台与挡板之间。 已知b 与挡板碰撞时间极短，b 碰撞前后瞬间的速度大小相等、方向相反，求b 与挡板发生第 一次碰撞时 c速度的大小及挡板到平台边缘的距离。 nullnull